(57)【要約】【課題】  フィン付きチューブを有する熱交換器において、コアプレートの外周面部へのろうたまりを防止可能な熱交換器を提供する。【解決手段】  熱交換器は、ヘッダタンクと、前記ヘッダタンクに接合していて内部に熱媒体の流体を通す複数のチューブとを具備する。前記チューブには放熱効果を向上させる放熱フィンが設けられており、更に前記チューブは、前記ヘッダタンクの一部を構成するコアプレートにろう付け等により接合されている。前記熱交換器において、前記コアプレートに最も近い前記放熱フィンと前記コアプレートとの間の隙間を略２mm以下となるように設定する。【選択図】      図２
2005061685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器において、この熱交換器は、
ヘッダタンクと、
前記ヘッダタンクに接合していて内部に熱媒体流体を通す複数のチューブと、
を具備しており、
前記チューブには放熱効果を向上させる放熱フィンが設けられており、更に
前記チューブは、前記ヘッダタンクの一部を構成するコアプレートにろう付け又ははんだ付け等により接合されている、熱交換器において、
前記コアプレートに最も近い前記放熱フィンと前記コアプレートとの間の隙間を略２mm以下となるように設定する
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
熱交換器において、この熱交換器は、
ヘッダタンクと、
前記ヘッダタンクに接合していて内部に熱媒体流体を通す複数のチューブと、
を具備しており、
前記チューブには放熱効果を向上させる放熱フィンが設けられており、更に
前記チューブは、前記ヘッダタンクの一部を構成するコアプレートにろう付け又ははんだ付け等により接合されている、熱交換器において、
前記コアプレートに最も近い前記放熱フィンと前記コアプレートとの間の隙間に薄板が、挿入されるように更に具備されており、
前記薄板と前記コアプレートとの間の隙間を略２mm以下となるように設定する
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
前記熱交換器は自動車用であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に係り、より特別にはフィン付きチューブを有する熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のラジエータとして、フィン付きチューブを有する熱交換器が広く使用されている。この様な熱交換器の構成の一般的な例は、図５に示すようなものであり、両端にヘッダタンク５０を備えて、該ヘッダタンク５０を多数のチューブ２により連結し、チューブ２には放熱用の放熱フィン３が備えられており、チューブ２内にエンジン冷却水を通し、フィン付きチューブ（コア部４）に外気をファンにより当てることにより前記エンジン冷却水を冷却する。複数のチューブ２及びフィン３により構成される熱交換部はコア部４と呼ばれる。ヘッダタンク５０、コア部４の材質は一般的に、熱伝導性の良い銅、アルミニウム等であり、いずれの材質の場合においても、ヘッダタンク５０へのチューブ２の接合は、ろう付けやはんだ付けにより水密で実施されることが多い。なお、フィン付きチューブを有する熱交換器の構造については、後記の本発明の詳細な説明において説明する。
【０００３】
フィン付きチューブを有する熱交換器の組み立ては一般的に下記のようなものである。事前にコア部４をコア組み立て治具を使用して組み立てる。その後コア部４を、ヘッダタンク５０の一部を構成するコアプレート５に打ち込み、コア部４、即ちチューブ２の根付け部にペーストを塗布する。この状態で、コア部４とコアプレート５の組み立て品を炉内に搬入し、炉内でろう付けを行う。
この様な熱交換器のろう付けに関する従来技術として提案されるものがある。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
上記炉内において、組み立て品は一般的に、長いコア部４が水平になるような状態で設置される。ろう付けにおいて、図１及び５に示すコアプレート５とチューブ２の末端のフィン３との間隔Ｌは、自動コア組み付け時に隙間が必要であったり、はんだ付けのコア部の場合のフラックス挿入等のための隙間がある方がやり易いことから、３から５mm程度であった。この際従来においては、図５に示すように、ろう材が下方に流れて、コアプレートの外周面部にろう材がたまってしまう。このため、製品によっては、後工程として研削工程を追加してたまったろう材を削る工程が必要になってくる。この様な研削工程を追加することは熱交換器のコストアップに繋がる。
【特許文献１】特開２００２−３６４９９５（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、熱交換器、特にはフィン付きチューブを有する熱交換器において、コアプレートの外周面部へのろうたまりを防止可能な熱交換器を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明のこれとは別の目的は、コアプレートの外周面部にたまったろうの研削工程を削減して、熱交換器の製造コストを低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１の形態では、上述した目的を達成するために熱交換器は、ヘッダタンクと、前記ヘッダタンクに接合していて内部に熱媒体の流体を通す複数のチューブとを具備する。前記チューブには放熱効果を向上させる放熱フィンが設けられており、更に前記チューブは、前記ヘッダタンクの一部を構成するコアプレートにろう付け又ははんだ付け等により接合されている。前記熱交換器において、前記コアプレートに最も近い前記放熱フィンと前記コアプレートとの間の隙間を略２mm以下となるように設定することを特徴とする。
【０００８】
この様に構成することにより、特にはフィン付きチューブを有する熱交換器において、コアプレートとチューブのろう付けの際に、コアプレートの外周面部へのろうたまりを防止可能な熱交換器を提供できる。更には、コアプレートの外周面部にたまったろうの研削工程を削減して、熱交換器の製造コストを低減する。
【０００９】
本発明の請求項２の形態では、熱交換器は、ヘッダタンクと、前記ヘッダタンクに接合していて内部に熱媒体の流体を通す複数のチューブとを具備する。前記チューブには放熱効果を向上させる放熱フィンが設けられており、更に前記チューブは、前記ヘッダタンクの一部を構成するコアプレートにろう付け又ははんだ付け等により接合されている。前記熱交換器において、前記コアプレートに最も近い前記放熱フィンと前記コアプレートとの間の隙間に薄板が、挿入されるように更に具備されており、前記薄板と前記コアプレートとの間の隙間を略２mm以下となるように設定することを特徴とする。
【００１０】
この様に構成することにより、特にはフィン付きチューブを有する熱交換器において、コアプレートとチューブのろう付け又ははんだ付け等の際に、コアプレートの外周面部へのろう又ははんだ等のたまりを防止可能な熱交換器を提供できる。更には、コアプレートの外周面部にたまったろうの研削工程を削減して、熱交換器の製造コストを低減する。
【００１１】
本発明の請求項３の形態では、上記請求項１又は２のいずれかの形態において、前記熱交換器は自動車用であることを特徴とする。
本形態によれば、本発明の熱交換器の用途をより具体化する形態を開示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態の熱交換器を詳細に説明する。本実施の形態の熱交換器は自動車のエンジン冷却用ラジエータである。図１は一般的なフィン付きチューブを有する熱交換器の概略的な構成を示す部分正面図であり、本発明の実施の形態の熱交換器も同様な構成である。図２は、図１と基本的に同様な構成を具備する本発明の熱交換器の第１の実施の形態を示しており、その熱交換器のコアプレートとコア部（チューブ）の接合部の部分拡大図であり、図３は図２において、ろう付け後の状態を説明している。
【００１３】
まず図１を参照すると、一般的な構造を有する本発明の第１の実施の形態の熱交換器１の一方のヘッダタンク５０側の構成を示しているが、もう一方のヘッダタンクの側の構成も実質的に対称であり、同様である。熱交換器１はアルミニウム製であり、図１に示す如く、多数のチューブ２と多数の放熱フィン３とを交互に積層したコア部４を備えている。放熱フィン３は、薄い帯状のアルミニウム板を蛇行状に成形した構造を有している。
【００１４】
コア部４の両端には、外周縁５２を有するコアプレート５が配設されている。コアプレート５には外周縁５２内に、タンク本体７が嵌め込まれてヘッダタンク５０が接合されている。コア部４の図１における上下両面側にはコア部を補強するサイドプレート６が配設されている。
【００１５】
チューブ２の端部は、コアプレート５に所定の間隔で穿孔した多数の挿入穴５１に挿入される。挿入穴５１は、チューブ２の形状に合わせて円形（又は略楕円形等）を呈しており、チューブ２は、断面が本実施の形態においては円形（他の形状でも良い）の筒体であり、内部は冷却水が通過する流路となっている。
【００１６】
チューブ２、コアプレート５およびサイドプレート６は、いずれもアルミニウム板製であり、所定の面にろう材がクラッド（塗布）されている。熱交換器１は、つぎのように一体ろう付けされる。
フィン付きチューブを有する熱交換器１の組み立ては、従来技術において説明した方法と概略同様である。先ず、事前にコア部４をコア組み立て治具等を使用して組み立てる。その後コア部４を、ヘッダタンク５０の一部を構成するコアプレート５に打ち込み、コア部４、即ちチューブ２の根付け部にペーストを塗布する。この状態で、コア部４とコアプレート５の組み立て品を炉内に搬入し、炉内でろう付けを行う。その後タンク本体７をコアプレート５に接合し、ヘッダタンク５０を完成する。
【００１７】
上記炉内において、組み立て品はやはり、長いコア部４が水平になるような状態で設置される。本発明に係わる実験において、炉内におけるろう付けにおいて、図１及び図２に示すコアプレート５とチューブの末端のフィンとの間の隙間Ｌを略２mmに設定してろう付けを実施した。この実験においてろうは、コアプレート５の外周面部にたまることなく、図３に示すように各チューブ２の末端のフィン３とコアプレート５との間の隙間にたまる結果となった。このことから、コアプレート５と末端フィン３との間の隙間を略２mm以下になるように設定することにより、ろうがコアプレート５の外周面部にたまることを防止出来ることが分かった。
【００１８】
本発明の第２の実施の形態として、熱交換器のコアプレートとチューブの接合部の部分拡大図を図４に示す。ここでは、図１から３に開示される第１の実施の形態の要素部分と同じ又は同様である図４の要素部分は、同じ参照符号により指定されている。
図４に示す第２の実施の形態において、コアプレート５と末端フィン３との間の隙間は従来の場合と同様に比較的大きく設定しておき、末端フィン３とコアプレート５との間の隙間に挿入プレート１０を挿入するように設置する。この場合、コアプレート５と挿入プレート１０との間の隙間を略２mm以下になるように設定する。
【００１９】
次に上記実施の形態の効果及び作用について説明する。
本発明の第１の実施の形態の熱交換器により以下の効果が期待できる。
・  フィン付きチューブを有する熱交換器１において、コアプレート５とチューブ３のろう付けの際に、コアプレート５の外周面部へのろうたまりを防止可能である。
・  コアプレート５の外周面部にたまったろうの研削工程を削減して、熱交換器の製造コストを低減する。
【００２０】
本発明の第２の実施の形態の熱交換器により、上記第１の実施の形態の効果に加えて、以下の効果が期待できる。
・  コアプレート５とチューブ３との接合を、はんだ付け等の方法で行った場合にも第１の実施の形態と同様な効果を得ることが出来る。
・  コアプレート５と末端フィン３との間の隙間を比較的大きく保持したままの状態で、第１の実施の形態と同様な効果を得ることが出来る。
【００２１】
上記の説明において、本発明の熱交換器は自動車用のラジエータとして記載されたが、本発明はこれに限定されず、これ以外の熱交換器であっても良い。
【００２２】
また、上記説明において本発明の熱交換器のコアプレート、コア部等の材質はアルミニウムであるが、本発明はこれに限定されず、これ以外の材質、例えば銅合金であっても良い。
【００２３】
上記第２の実施の形態あるいは別の実施の形態において、挿入プレート１０は、１枚の板又は複数の板のいずれであっても良い。挿入プレート１０の挿入時期は、コアプレートとチューブとの結合のろう付け、はんだ付け等の前であれば特に規定しない。
【００２４】
上記の実施の形態は本発明の例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、図１は一般的なフィン付きチューブを有する熱交換器の概略的な構成を示す部分正面図であり、本発明の実施の形態の熱交換器も同様な構成である。
【図２】図２は、図１と基本的に同様な構成を具備する本発明の熱交換器の第１の実施の形態を示しており、その熱交換器のコアプレートとチューブの接合部の部分拡大図である。
【図３】図３は、図２において、ろう付け後の状態を説明する。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態を示しており、熱交換器のコアプレートとチューブの接合部付近の部分拡大図である。
【図５】図５は、従来例の熱交換器においてコアプレートの外周面部にろう材がたまった状態を示す。
【符号の説明】
【００２６】
１…熱交換器
２…チューブ
３…放熱フィン
４…コア部
５…コアプレート
６…サイドプレート
７…タンク本体
１０…挿入プレート
５０…ヘッダタンク
【図１】
2005061685.tif 000003
【図２】
2005061685.tif 000004
【図３】
2005061685.tif 000005
【図４】
2005061685.tif 000006
【図５】
2005061685.tif 000007